Лента TH Новости Глобальные вызовы


Нановолокно чувствует силы и слышит звуки, создаваемые клетками

∴ 91

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали миниатюрный прибор, который достаточно чувствителен, чтобы ощущать силы, создаваемые плавающими бактериями, и слышать сокращения мышечных клеток.

350

Устройство представляет собой наноразмерное оптическое волокно, которое примерно в 100 раз тоньше человеческого волоса. Он может обнаружить силы до 160 фемтонов, что примерно в десять триллионов раз меньше, чем у ньютона. Устройство ощущает движение, когда помещается в раствор, содержащий живые бактерии Helicobacter pylori, которые являются плавающими бактериями, обнаруженными в кишечнике. Также, устройство фиксирует сокращение мышечных клеток мышей, улавливая звуки до 30 децибел. Это уровень, который в тысячу раз ниже предела человеческого уха.

Эта работа может открыть новые двери для отслеживания небольших взаимодействий и изменений, которые невозможно было отслеживать раньше.Профессор в области нанотехнологий, Дональд Сирбили в Инженерной школе Сан-Диего Джейкобса.

Оптическое волокно, разработанное Сирбули и его коллегами, по меньшей мере, в 10 раз более чувствительно, чем атомно-силовой микроскоп (AFM), прибор, который может измерять бесконечно малые силы, генерируемые взаимодействующими молекулами. И хотя АСМ являются громоздкими устройствами, это оптическое волокно имеет диаметр всего несколько сотен нанометров.

Двигаясь вперед, исследователи планируют использовать нано-волокна для измерения биоактивности и механического поведения отдельных клеток. Будущие работы также включают в себя улучшение возможностей «прослушивания» волокон для создания сверхчувствительных биологических стетоскопов и настройку их акустического отклика для разработки новых методов визуализации.

Филипп Дончев